五位智慧專業(yè)學(xué)科負責(zé)人為您“揭秘”——

　　這些新專業(yè)因何更“智慧”

　　編者按

　　今年，31個新專業(yè)被列入《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》，迎來了首批學(xué)子。其中，新增的8個智慧類智能類專業(yè)，受到很多考生和家長關(guān)注。設(shè)置這些新專業(yè)有哪些考慮，學(xué)生將在專業(yè)學(xué)習(xí)中如何成長？本期聚焦“智慧+”專業(yè)，特邀五所開設(shè)此類新專業(yè)的高校學(xué)科負責(zé)人介紹情況，并對學(xué)生報考學(xué)習(xí)提出指導(dǎo)與建議。讓我們通過新專業(yè)這扇窗口，感受高等教育因時而進、服務(wù)發(fā)展的初心和舉措。

　　【一線講述】

　　智慧林業(yè)——讓更多“新林人”成為“興林人”

　　講述人：中國工程院院士，南京林業(yè)大學(xué)原校長、智慧林業(yè)專業(yè)負責(zé)人 曹福亮

　　這個學(xué)期，除了日常科研和社會服務(wù)工作外，我還在抓緊時間審定教案。因為今年9月，我們學(xué)校首批“智慧林業(yè)”專業(yè)的新同學(xué)邁進了校園、開啟了大學(xué)生活。

　　對于已在林木資源高效培育領(lǐng)域耕耘45載的我來說，這個新專業(yè)確實值得期待。當(dāng)前，我國林業(yè)正由傳統(tǒng)林業(yè)向現(xiàn)代林業(yè)快速轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展所需的人才是我們義不容辭的責(zé)任和使命。

　　我是國內(nèi)較早提出“智慧林業(yè)”概念的學(xué)者。在我的積極倡導(dǎo)下，學(xué)校從2020年開始就在林學(xué)專業(yè)中選拔部分學(xué)生進行智慧林業(yè)方向的差異化模塊培養(yǎng)，同時向教育部提交了“智慧林業(yè)”新專業(yè)的申請。

　　今年讀大三的陳楊同學(xué)是學(xué)校首批智慧林業(yè)方向的學(xué)生。她對智慧林業(yè)和傳統(tǒng)林學(xué)專業(yè)的差異體會頗深：“森林資源調(diào)查這門課上，以前，同學(xué)們拿著尺子測量，費時費力還不一定準?，F(xiàn)在，我們運用無人機、激光雷達等裝備，在50米左右的高空對區(qū)域內(nèi)林業(yè)場景進行精細化航拍作業(yè)，再進行3D點云分析與處理，得到的數(shù)據(jù)比之前更精準、更全面?！?/p>

　　陳楊同學(xué)告訴我，她將來想打造一個天空地一體化的生態(tài)感知體系，讓家鄉(xiāng)的山田湖草真正實現(xiàn)定量化、精細化和科學(xué)化管理。她對自己未來職業(yè)的規(guī)劃，正是這個行業(yè)最迫切的現(xiàn)實需求。

　　為此，我們在智慧林業(yè)課程設(shè)置上頗費心思。在主干課程上，除了植物學(xué)、樹木學(xué)、氣象與氣候?qū)W等生物科學(xué)與林業(yè)科學(xué)知識外，新增了林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、程序設(shè)計C語言、空間數(shù)據(jù)庫、數(shù)字圖像處理、林火智能監(jiān)測與森林病蟲害防治等融合信息科學(xué)和智能裝備的特色專業(yè)知識，以期實現(xiàn)教育鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合。

　　作為林學(xué)一級學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人，我還組織學(xué)科同人積極籌建以“林木室內(nèi)表型艙”為核心內(nèi)容的本科和研究生實驗教學(xué)與科研平臺，謀劃設(shè)立智慧林業(yè)二級學(xué)科，整體推進智慧林業(yè)專業(yè)建設(shè)支撐體系。我們期待，用科技栽下的“智慧林”長勢生機勃勃，為夢想拼搏的“興林人”遍及青山綠水。

　　智能建造與智慧交通專業(yè)——智能+，交通強國“跑”出加速度

　　講述人：山東大學(xué)齊魯交通學(xué)院副院長 葛智

　　大家常說，要想富，先修路。近年來，隨著交通強國、“一帶一路”建設(shè)以及“新基建”的加速推進，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進入了新的黃金期。最讓我和同行有榮譽感的，莫過于看到自己的研究成果被應(yīng)用到實際工程中去。

　　提起交通土木從業(yè)者，很多人的印象也許還停留在“頂著大太陽，肩挑背扛趕施工”的畫面上。其實，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信等新技術(shù)運用，城市和交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運維已經(jīng)邁進了“智能化建造、智慧化服務(wù)”的新時代，許多以前需要人工操作的工序，完全可以被機器替代。

　　舉個例子，川藏鐵路康定2號隧道施工中，用到了我們學(xué)院研發(fā)的“地質(zhì)編錄與圍巖分級機器人”。以前單靠人工測量隧道，不僅費時，準確度還不高?，F(xiàn)在，我們可以遙控機器人進入隧道，通過激光掃描直接生成精確的三維模型。機器人還可以同時對隧道前方的巖石面進行掃描，識別裂隙，對巖體分級，為后續(xù)調(diào)整挖掘方案提供依據(jù)。同樣的工作量，使用機器人可以節(jié)約3個人工，減少140分鐘作業(yè)時間，極大提高了工作效率。

　　今天，只懂施工的傳統(tǒng)土木人才已經(jīng)滿足不了行業(yè)發(fā)展需要了。為此，我校以“雙一流”建設(shè)為契機，提出布局建設(shè)以齊魯交通學(xué)院為牽頭單位的“智能建造與智慧工程”學(xué)科群，并成功獲批“智能建造與智慧交通”新工科專業(yè)。雖然是第一年招生，但學(xué)生報考十分踴躍，最終錄取了93名同學(xué)。

　　在人才培養(yǎng)模式上，我們充分考慮了學(xué)科交叉特性。從教師隊伍來說，除了傳統(tǒng)的土木交通專業(yè)教師，近幾年我們還招聘了不少軟件、機械、材料等專業(yè)的博士。在課程體系方面，我們打造了以土木類知識為基礎(chǔ)，融合數(shù)學(xué)、計算機、控制、軟件、機械等專業(yè)知識的多學(xué)科交叉課程體系，同時還提供工程軟件、工程建造、交通工程、智能運維與管理等選修課模塊，充分滿足同學(xué)們個性化學(xué)習(xí)的需要。

　　我們相信，只要大家真心熱愛土木交通行業(yè)，在實踐中潛心鉆研，一定能推動交通強國建設(shè)“跑”出加速度。

　　智慧水利專業(yè)——“千里眼”“順風(fēng)耳”保障國家水安全

　　講述人：河海大學(xué)水利水電學(xué)院智慧水利系系主任 俞曉東

　　近年來，隨著遙感、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等一項項信息化手段的介入，水利工作者有了“千里眼”和“順風(fēng)耳”，能提前快速預(yù)警，有效減輕洪澇災(zāi)害損失。

　　在新時代背景下，踐行“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路，需要水利業(yè)務(wù)與信息技術(shù)的深度融合。舉個例子，我們想知道某個區(qū)域發(fā)生極端降雨后，會不會引發(fā)洪澇災(zāi)害，怎樣有效降低損失。最有效的辦法是搭建一個一模一樣的虛擬區(qū)域，在里面設(shè)置一場暴雨，監(jiān)測洪澇過程以及對該區(qū)域的影響，然后針對性地制定措施、降低損失，形成應(yīng)急方案。當(dāng)現(xiàn)實世界中暴雨來臨，就知道可能發(fā)生哪些危險，迅速采取應(yīng)對措施。

　　智慧水利就是水利進入數(shù)字時代的一種新形態(tài)，基于數(shù)字虛擬技術(shù)，實現(xiàn)預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能。面對當(dāng)前智慧水利相關(guān)研發(fā)人才、應(yīng)用開發(fā)人才和實用技能人才需求的井噴態(tài)勢，河海大學(xué)率先提出創(chuàng)辦智慧水利專業(yè)，依托學(xué)校水利工程一流學(xué)科和水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等水利類和信息類本科專業(yè)的一流師資與辦學(xué)條件，開展校企深度合作，構(gòu)建“水利+人工智能”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式，培養(yǎng)既懂水利又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才，為我國智慧水利建設(shè)持續(xù)注入強勁動能。

　　作為新工科專業(yè)，智慧水利很重視對創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)。希望選擇這個專業(yè)的學(xué)生關(guān)注行業(yè)痛點、前沿動態(tài)，不要把思維局限在課本上，也不要把智慧固化在代碼中，而是重視每一次課程實驗、社會實踐，把專業(yè)技術(shù)應(yīng)用到實踐中。

　　智慧能源工程專業(yè)——為“雙碳”目標提供人才支撐

　　講述人：中國工程院院士，上海交通大學(xué)國家電投智慧能源創(chuàng)新學(xué)院院長、智慧能源工程專業(yè)負責(zé)人 黃震

　　作為世界上最大的發(fā)展中國家，我們要實現(xiàn)“雙碳”目標亟須推動經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等綠色轉(zhuǎn)型，其中一項重要工作就是加強人才培養(yǎng)和儲備。對于高等院校來說，亟須以多學(xué)科交叉、協(xié)同創(chuàng)新，培養(yǎng)適合未來能源發(fā)展趨勢的復(fù)合型人才。

　　“智慧能源工程”本科專業(yè)就是依托上海交通大學(xué)國家電投智慧能源創(chuàng)新學(xué)院產(chǎn)教融合平臺，以“雙碳”背景下能源行業(yè)人才需求為導(dǎo)向而設(shè)立的。專業(yè)聚焦國家能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)需求，以能源類和信息類課程為主線，在電氣工程、動力與能源工程、控制科學(xué)與工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程等領(lǐng)域進行多學(xué)科交叉，旨在培養(yǎng)具有扎實的數(shù)理化基礎(chǔ)，將信息化技術(shù)與電氣工程、能源系統(tǒng)融會貫通，適應(yīng)我國未來能源行業(yè)發(fā)展急需的復(fù)合型、創(chuàng)新型、實踐型人才，為“雙碳”目標的實現(xiàn)提供有力的人才支撐。

　　產(chǎn)教融合是這個專業(yè)的一大特色。為了提升學(xué)生學(xué)以致用的能力，我們設(shè)計了工學(xué)交替、逐級深化的實踐教育課程。四年制本科，實踐類課程學(xué)時占全部課程學(xué)時的36%。大一有認知實踐，大二有拓展實踐，大三有研究實踐，到了大四，我們從企業(yè)一線征集研究課題，讓同學(xué)們在畢業(yè)設(shè)計的實踐中提前感受能源行業(yè)，解決實際問題。今年，我們從共建單位國家電力投資集團征集了183個課題，用于學(xué)生的探索研究。畢業(yè)設(shè)計將由學(xué)校和企業(yè)的“雙導(dǎo)師”共同指導(dǎo)，讓學(xué)生們充分體會學(xué)用相長的意義。

　　我們期待，智慧能源工程專業(yè)學(xué)生能運用所學(xué)，推動能源技術(shù)變革，創(chuàng)建全新的零碳能源系統(tǒng)，為早日實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻聰明才智。

　　智慧海洋技術(shù)專業(yè)——逐夢深藍，“向海而行”更自信

　　　講述人：哈爾濱工程大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院常務(wù)副院長 張勇剛

　　隨著海洋強國建設(shè)深入推進，近年來，發(fā)展海洋經(jīng)濟、保護海洋生態(tài)、維護海洋權(quán)益、構(gòu)建海洋命運共同體日益成為國家迫切之需。身處智能化時代，設(shè)立智慧海洋技術(shù)專業(yè)，培養(yǎng)引領(lǐng)智慧海洋技術(shù)發(fā)展的未來領(lǐng)軍人才，是我們的職責(zé)所在。

　　智慧海洋技術(shù)聽上去很高深，但其實離生活并不遙遠。比如近些年在我國推廣的“海洋牧場”，就是像在陸地放牧牛羊一樣，將海洋里的魚、蝦等，在一定海域內(nèi)“圈養(yǎng)”起來?？墒?，在水下怎樣監(jiān)測和管理魚群呢？這就需要用到智能化海洋監(jiān)測技術(shù)。通過搭載多種監(jiān)測儀器和傳感器，海洋牧場不僅能實時監(jiān)測水質(zhì)、水文、魚群動態(tài)等信息，還能通過分析信息對生態(tài)環(huán)境和生產(chǎn)運營進行實時預(yù)警、預(yù)報，從而實現(xiàn)智能化牧場管理。

　　又如，我們學(xué)校研發(fā)的“悟空號”無纜水下機器人，去年年底在馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者”深淵完成了10896米深潛，刷新了世界紀錄。相比陸地，海洋環(huán)境對人類來說更加復(fù)雜，而海洋機器人的應(yīng)用創(chuàng)新，對于我們探測海底地質(zhì)活動、了解深海生物、進行礦產(chǎn)開發(fā)等都有著極大幫助。此外，在船舶領(lǐng)域，傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)手段的介入，也讓未來的船舶變得更加安全、經(jīng)濟與環(huán)保。

　　與傳統(tǒng)的海洋工程類專業(yè)相比，智慧海洋技術(shù)專業(yè)特別強調(diào)學(xué)科專業(yè)的交叉融合，這也促使我們在人才培養(yǎng)模式上改革創(chuàng)新。我們從各專業(yè)選取了一批優(yōu)秀老師作為授課教師，在學(xué)生打好學(xué)科基礎(chǔ)后，鼓勵學(xué)生選擇自己感興趣的專業(yè)方向，帶著交叉學(xué)科的思維進行研究。同時，我們將實踐創(chuàng)新能力提升作為培養(yǎng)學(xué)生的重要目標之一，注重過程性考核，將科研成果及時融入教學(xué)，依托科研項目、科研平臺開展人才培養(yǎng)。

　　開學(xué)以來，同學(xué)們對新專業(yè)的熱情很高。在接下來的學(xué)習(xí)中，我和同事們將注重培養(yǎng)學(xué)生在實踐中邊做邊學(xué)的能力，在海洋強國建設(shè)的新征程上，讓同學(xué)們擁有戰(zhàn)風(fēng)斗雨、劈波斬浪的勇氣和能力。

　　項目團隊：光明日報記者 張勝、唐芊爾、蘇雁、顏維琦、趙秋麗、馮帆、張士英、王斯敏 光明日報通訊員 方彥蘅、趙怡寧、胡惠茹